보령해저터널 case study (한국어)

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목차

1. 프로젝트 소개
1.1 개요
1.2 보령 해저터널 종단 및 단면계획

2. 기술적 도전과제 - 출수 사고

3. 보령 해저터널 프로젝트 공법
3.1 해저 발파식 NATM 공법
3.2 3단계 지질분석
3.3 IMG 공법
3.4 특수 방수문 설치
3.5 수직 집수정과 펌프시설

4. 시공재료
4.1 CT-록 볼트
4.2 실리카퓸 - 숏크리트

5. 앞으로 극복해야 할 과제 – 결로현상
5.1 보령 해저터널 결로 발생 현황
5.2 국내터널 결로발생 사례 및 해결방안
5.3 결로방지 대책

6. 프로젝트 연구 요약 및 결론

7. 참고문헌

본문내용

1. 프로젝트 소개
1.1 개요
오천면 원산도와 충남 보령시 대천항을 연결하는 국도 77호선의 보령 해저터널은 2021년 12월에 개통하였다. 길이 6.927km인 보령 해저터널(상하행선 각각 2차로 분리터널)은 국내 최장이자 세계에서 다섯 번째로 긴 해저터널이다(중앙일보, 2021). 보령 해저터널의 순수 해저터널 구간은 5.2km이며, 해수면으로부터 최대 80m 하부(평균 수심 20m, 해저면에서 최대 55m)에 있다(중앙일보, 2021). 해저구간 공사는 발파 굴착 방식인 NATM 공법을 적용하였고, 그 외에 3차원 지질분석, IMG 공법, CT-Rock Bolt 사용, 방수문 및 수직 집수정 설치, 콘크리트 강도 강화 등을 실시하였다.

1.2 보령 해저터널 종단 및 단면계획
최적의 대안공법 선정을 검토하기 위하여 침매터널, 쉴드 TBM 및 NATM을 검토하였으며, 각각의 대안공법에 대한 최적 종단계획을 아래 그림과 같이 수립하였다. 최종 선정안은 시공성, 경제성 등을 고려하여 NATM안을 선정하였고, 최소토피(20m)와 적정 Rock-cover 확보를 위해 종단경사는 –4.85% -> -0.5% -> +4.95%로 계획하였다.

해저구간에 대한 최소암반두께(minimum rock cover)를 검토한 결과, 아래 그림과 같이 노르웨이 사례의 평균값 이상을 확보하였고 Palmstrom의 경험적 해석도 만족하는 것으로 분석되었다.

보령 해저터널 단면은 아래 그림과 같이 육상구간과 해저구간을 이원화하여 적용하였으며, 특히 해저구간은 지반조건에 따라 단면계획 시 하부인버트를 설치하는 것으로 계획하여 터널의 안정성을 확보하도록 하였다.

2. 기술적 도전과제 - 출수 사고
출수 사고는 해수나 지하수와 같은 물이 터널 내부로 유입되어 안전에 문제를 일으키는 상황을 가리킨다. 해저터널 공사의 경우, 사전 지질 조사에 한계가 있어 어느 암반이 연약한지 파악하기 어렵고, 일반 지상 터널과 달리 붕락과 함께 출수 사고가 발생할 수 있다(현대건설 보도자료, 2022).

참고 자료

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Hyundai E&C Newsroom, “보령-태안 1공구 현장, 국내 최장 해저터널! 현대건설에 한계란 없다”, 2020.12, https://www.hdec.kr/kr/newsroom/news_view.aspx?NewsSeq=102&NewsType=FUTURE&NewsListType=news_clist
국토교통부, “국내 최장 보령 해저터널 7년 공사 끝 관통”, 2019.06, p.1~5
과학기술정보통신부, “국내 최장 길이 보령 해저터널은 어떻게 만들어 졌을까?”, 2021.11, https://blog.naver.com/with_msip/222581822819
곽창원, “국내 최초 굴착식 해저터널 (보령터널) 소개, 2015, p.68~75
김광모, “충청남도_서해안 신관광벨트의 중심, 국내 최장 보령 해저터널 개통”, 2022.01, p.47~48
김종호, “최신토목뉴스”, 대한토목학회지 제70권 제10호, 2022.06, p.100
대한경제, “툭하면 발생하는 해저터널 결로…국토부, 터널 결로 설계기준 마련 착수”, 2022.11, https://m.dnews.co.kr/m_home/view.jsp?idxno=202211031150356160494
대한토목학회 편집부, “제25회 토목의 날 올해의 토목구조물 공모전 심사평”, 대한토목학회지 제70권 제5호, 2022.05, p.44
보령~태안(1공구) 건설공사(2009), 설계보고서
삼진스틸산업(주), CT-록볼트 시공기술, 2020.05, p.19~22
주채만 외 1명, “보령~태안간 국내 최장 해저터널의 설계와 시공”, 대한토목학회지 제67권 제4호, 2019.04, p.49~53
조선일보, “24년 대역사 끝에 완공한 세계 최장 해저터널”, 2017.02, https://realty.chosun.com/site/data/html_dir/2017/02/03/2017020302663.html
중앙일보, “90분 거리, 10분만에 간다…국내 최장 보령해저터널 1일 개통”, 2021.11, https://n.news.naver.com/mnews/article/025/0003154889?sid=103
충청일보, “보령해저터널 안전 이상無…24시간 감시체제 가동”, 2023.04, https://www.ccdailynews.com/news/articleView.html?idxno=2197989
홍구표, “지하공간의 결로발생 현황과 대응방안”, 건설기술 쌍용, 2010.09, 가을호(v.56), p.53~57
한국건설엔지니어링협회 KACEM News, “보령~태안(제1공구) 도로건설공사 전면책임감리용역”, 2019.03, p.44~48
한국일보, “세계 5위 보령 해저터널의 비밀”, 2021.12, https://m.hankookilbo.com/News/Read/A2021121314080003014
한국터널지하공간학회, “자연,터널 그리고 지하공간”, 2022.09, p.5~19
현대건설 보도자료, ”서해바다로 단절된 두 도시를 잇는 보령 해저터널, 현대건설의 첨단 신공법으로 완성하다.“, 2022.01, https://www.hyundai.co.kr/story/CONT0000000000010993
현대건설 보도자료, “현대건설, ‘국내최장’ 보령 해저터널 ‘최고품질’로 완성 - 4,000일 동안의 바닷물과의 대장정 끝마치다”, 2021.11, https://www.hdec.kr/kr/company/press_view.aspx?CompanyPressSeq=116